Конвейерные весы Советский патент 1991 года по МПК G01G11/16 

3164

ременным коэффициентом вычитания, вход выборки коэффициентов вычитания Л которого подключен к выходу устройства сравнения, а вход синхронизации С - к датчику перемещения конве„йерной ленты и к дополнительному счетчику. Кроме того, устройство вычитания включает счетчик 15,два устройства сравнения 16 и 17, два триггера 18 и 19, два элемента И 14 и

22, элемент ИЛИ 20 и переключатель 23. Устройства сравнения 16 и 17 подключены также к шине ввода числа кор

рекции вычитаемого и шине ввода вычитаемого. Устройство сравнения II подсоединено к выходу устройства усреднения линейной плотности 6 и к шине задания уровней линейной плотности, в интервалах методу которыми обеспечивается заданный закон коррекции благодаря переключателю 13 подключающему входы А устройства вычитания 7 и пересчетного устройства 8 к прямому или инверсному входу компаратора 12 или к нулевой шине. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройству конвейерных весов,предназначенных для работы в условиях взвешивания материала с широким диапазоном колебаний линейной плотности. Цель изобретения - повышение точности взвешивания путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики с последующей ее линеаризацией. В конвейерные весы введен дополнительный счетчик 10, фиксирующий количество циклов измерения для определения усредненной линейной плотности, а устройство вычитания 7 выполнено с пе

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и является усовершенствованием изобретения

по авт.св. № 1165393.

i

Целью изобретения является повышение точности взвешивания при изменяющейся линейной плотности материала на ленте.

На фиг.1 показана блок-схема конвейерных весов; на фиг.2 - графики характеристики весов (сплошная линия - до коррекции, штриховая - после коррекции).

Конвейерные весы включают в себя грузоприемную платформу 1, контактирующую с конвейерной лентой 2 и опирающуюся на датчик 3 силы, подключенный к информационному входу преобразователя 4 аналог - код. Конвейерная лента 2 взаимодействует с датчиком 5 перемещения, подключенным к управляющему входу устройства 6 усреднения линейной плотности и управляющему входу преобразователя 4 аналог- код, выход которого подключен к входу Уменьшаемое устройство 7 вычитания, входы Вычитаемое которого связаны с шиной ввода числа коррекции вычитаемого Дп0 и шиной nfl ввода вычитаемого (числа компенсации массы тары), а выход Разность подключен к счетному входу устройства 6 усреднения линейной плотности и-счетному входу пересчетного устройства 8 с переменным коэффициентом пересчета, имеющего шины задания коэффициентов пересчета -Т ц и NЈH вход А выборки коэффициентов пересчета. Выход пересчетного устройства 8 подключен к выходному счетчику 9. В весы введен дополнительный счетчик

10, связанный с датчиком 5 перемещения конвейерной ленты.

Входы устройства 11 сравнения подключены соответственно к шине задания уровня линейной плотности q. и к выходу устройства 6 усреднения линейной плотности, имеющего шину задания интервала усреднения 1. Устройство 11 сравнения включает в себя цифровой компаратор 12 и переключатель 13 выбора участков характеристики, на которых производится коррекция, имеющий три положения: q - коррекция в верхней части характеристики, q - коррекция в нижней части характеристики, О - запрет коррекции.

Устройство 7 вычитания включает в себя элемент И 14, один вход которого соединен со счетным входом счетчика 15 и образует вход Уменьшаемое устройства 7 вычитания, а другой вход образует вход задания знака коррекции устройства 7 вычитания. Выходы счетчика 15 подключены к входам двух устройств 16 и 17 сравнения, два других входа которых подключены соответственно к шинам задания

0

5

вычитаемого Дп и п

о

Выходы устройств 16 и 17 сравнения подключены соответственно к S-входам первого и второго триггеров 18 и 19, R-входы которых объединены, связаны с одним из входов элемента ИЛИ 20 и образуют вход С устройства 7 вычитания.Выход триггера 13 через одновибратор 21 подключен к другому входу элемента ИЛИ 20, а выход триггера 19 связан с входом элемента И 22. Другой вход элемента И 22 подключен к выходу элемента И 14 и к нормально разомкну516

тому контакту переключателя 23 рода работы (Работа - настройка нулч), переключающий контакт которого образует выход Разность устройства 7 вычитания. Вход блокировки одновиб- ратора 21 образует вход А выборки коэффициентов вычитания устройства 7 вычитания.

При использовании в качестве устройства вычитания микро-ЭВМ оно может быть реализовано с применением известных алгоритмов вычитания.

Весы работают следующим образом.

При перемещении , конвейерной ленты без нагрузки датчик 5 перемещения выдает сигналы на управляющий вход преобразователя 4 аналог - код, и на его выходе каждый цикл взвешивания появляется цифровой сигнал (число- импульсный код, характеризующий суммарную массу грузоприемной платформы и размещенной на ней конвейерной ленты) Тара.

На первом этапе весы переводятся в режим настройки нуля установкой подвижных контактов переключателя 13 в положение О, при этом блокируется вход одновибратора 21 установкой перемычки ч-, т.е. подачей единичного потенциала и на вход элемента И 14, а также переводом переключающего контакта переключателя 23 в нижнее положение .

Пересчетное устройство 8 переводится в работу с постоянным коэффи- циентом пересчета L, характеризующим длину конвейерной ленты за ее обег.

Сигнал с датчика 5 перемещения i сбрасывает счетчик 15 и триггеры 18 и 19 устройства 7 вычитания на нуль, и появляется серия счетных импульсов на выходе преобразователя 4 аналог - код. Все импульсы с выхода преобразователя 4 аналог - код каждый цикл измерения через элемент И 14 и переключатель 23 поступают на вход пересчетного устройства 6, делятся на число L и через обег конвейерной ленты с выходного счетчика 9 считыва- iь

;

ется число п , характе LJ

ризующее массу тары (среднее значение массы грузоприемной платформы и конвейерной ленты на участке взвешивания) . Число п вводится в устройство 7 вычитания, затем переключатель 23 переводится в верхнее положение,

5fc

и по шине задания первого коэффициента пересчета в пересчетное устройство 8 вводится произвольное число К. Таким образом весы переродятся в режим калибровки.

Начальный сигнал тары компенсируется следующим образом. Сигнал с датчика 5 перемещения сбрасывает

счетчик 15 и триггеры 18 и 19 устройства 7 вычитания на нуль.

Счетные импульсы с выхода преоЬ- разователя 4 аналог - код поступают на счетчик 15, По достижении в нем

числа импульсов пе срабатывает устройство 17 сравнения, и сигнал с его выхода устанавливает триггер 19 в единичное состояние. Рдиничпый потенциал с выхода триггера 19 открывает элемент И 22, и импульсы п - n t характеризующие линейную плотность материала на участке взвешивания, проходят каждый цикл измерения на счетный вход пересчетного устройства

8 и суммируются до числа К, а также на, счетный вход устройства 6 усреднения линейной плотности, суммируются в нем на протяжении 1 циклов измерения, делятся на число 1 и запоминаются в выходных разрядах D - D до окончания следующего никла усреднения ,

На этапе калибровки для определения точного значения коэффициентов пересчета (1) в нижней части характеристику весов необходимо пропустить через весы эталонную массу О материала с линейной плотностью (0,25-0,35) и с выходного счетчика 9 считать показания о массе материала QK.

Искомый коэффициент пересчета

45

Ы4

вводится в пересчетное устройство.

Для определения калибровочных параметров Дп и N2 в верхней части характеристики весов при подходе материала к весам сбрасываются все счетчики весов на нуль, через весы пропускается материал известной массы Q д с приблизительно постоянной линейной плотностью (О, 35-П,,,. По окончании взвешивания измеренная с помощью весов масса о Фиксируется по выходному счетчику 9, а количество циклов п измерения, характери

зующих пройденный лентой путь, - по дополнительному счетчику 10.

Аналогично замеры Q «„ и п производятся для известной массы CL, пропущенной через весы с приблизительно постоянной линейной плотностью, например, из интервала (0,75 -l)qMaKC , Из уравнения отрезка прямой на участке ВС (ф°иг.2) следует, что значение коэффициента пересчета

-3&. Ч

W

tg«N,

q Г

вводится в пересчетное устройство, а коэффициент коррекции вычитаемого

N f

(ч ха ч-г

m

tg(X),

отчета

|где m - дискретность счетчика 9.

По данным q , q,,( строится график характеристики (фиг.2) и определяется точка перегиба q. Число q, вводится по шине задания уровня линейной плотности q в устройстве 11 сравнения.

В устройство 7 вычитания вводится коэффициент Дп0 Посредством перемычки + устанавливается знак коррекции. В пересчетное устройство 3 вводятся коэффициенты N , и N .

Посредством переключателя 13 прямой выход устройства сравнения подключается к входу А устройства 7 вычитания .

При этом обеспечивается аддитивно мультикативная коррекция в верхней части характеристики. Очевидно, что, изменяя знак коррекции посредством перемычки + и участок характеристики, на котором производится коррекция , О посредством переключателя 13 и вводя в пересчетное устройство 8 коэффициент пересче- ,. менты И 14 и 22 и переключатель 23

та N, NЈ либо NЈ Nt, можно ском иенсировать нелинейность характеристики с различным характером нелинейности.

Если, например, знак коррекции вычитаемого +, т.е. при настройке нуля была установлена перемычка Ч, участок характеристики, на котором производится аддитивная и мультика55

поступают в пересчетное устройство 8.

В следующим цикле измерения про цесс аналогично повторяется.

Импульсы, поступающие с выхода Разность устройства вычитания, накапливаются в пересчетном устрой стве 8 до числа , скорректир ванного с целью повышения чувстви-

10

15

20

-, 6439458

тивная коррекция, ,35q/Wa((.c. (подвижные контакты переключателя 13 установлены в положение q), работа весов в рабочем режиме в нижней части характеристики осуществляется без коррекции и аналогична работе в описанном режиме калибровки. При превышении средним значением линейной плотности материала на ленте уровня qд срабатывает цифровой компаратор 12, и на его прямом выходе появляется единичный потенциал, который проходит через подвижные контакты переключателя 13. При этом деблокируется одновибратор 21, а пересчетное устройство 8 переводится в работу с коэффициентом пересчета N .

Весы в этом случае работают следующим образом.

В начале цикла измерения датчик 5 перемещения сбрасывает триггеры

18и 19 и счетчик 15 устройства 7 вычитания на нуль. Импульсы поступают с преобразователя 4 аналог - код на счетный вход счетчика 5 и через элемент И 14 на вход элемента И 22. Когда в счетчике 15 накопится Дп0 импульсов, срабатывает устройство 16 сравнения, настроенное на это число, и сигнал с его выхода переводит в единичное состояние триггер 18. Сигнал с его прямого выхода запускает одновибратор 2, и импульс

с его выхода проходит через элемент ИЛИ 20 на R-вход счетчика 15 и сбрасывает его на нуль. Таким образом происходит вычитание из число-импульсного кода nQ числа &и0 коррекции вычитаемого.

Оставшиеся п - Дпй импульсов снова поступают на счетчик 15, и по достижении в нем числа по срабатывает связанное с ним устройство 17 сравнения, которое переводит триггер

19в единичное состояние. Открывается элемент I 22, и оставшиеся п - Дп- импульсов с выхода преобра25

30

35

40

45

п

зователя 4 аналог - код через эле5

поступают в пересчетное устройство 8.

В следующим цикле измерения процесс аналогично повторяется.

Импульсы, поступающие с выхода Разность устройства вычитания, накапливаются в пересчетном устройстве 8 до числа , скорректированного с целью повышения чувствительности весов и соответствующего прохождению по весам массы материала, равной принятой единице отсчета.Импульсы с выхода пересчетного устрой- ства 8 накапливаются в выходном счетчике 9 и характеризуют взвешиваемую массу материала нетто накапливающимся итогом.

Применение устройства позволяет обеспечить линеаризацию характеристики весов, обладающих значительной нелинейностью в широком диапазоне линейной плотности.

Формула изобретения

И,

Усредненная

линейная ллотнос/яь{измеренная)

, 9А

речлючатель, одновибратор и два устройства сравнения, первые входы которых соединены с выходом счетчика, а выходы соединены соответственно с единичным входом первого и второго триггеров, выход первого триггера подсоединен к первому входу элемента И, входу задания знака коррекции вычитания и через одновибратор к первому входу элемента ИЛИ, второй вхоц первого элемента И подсоединен к счетному входу счетчика, входной шине Уменьшаемое, первый нулевой вход счетчика подсоединен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого подсоединен к второму нулевому входу счетчика и к нулевым входам триггеров, выход второго триггера подсоединен к первому входу второго элемента И, второй вход - к выходу первого элемента И и размыкающему контакту переключателя, замыкающий контакт которого подсоединен к выходу второго элемента И и является выходом Разность, вход блокировки одновиб- ратора является входом выборки коэффициентов вычитания, а вторые входы устройства сравнения подсоединены соответственно к входам ввода числа коррекции вычитаемого и ввода вычитаемого.

9 W - Усредненная линейная плотность {дейстбитель ная)